JPH10278519A

JPH10278519A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH10278519A
Application number: JP9234697A
Authority: JP
Inventors: Ryo Muramatsu; 凌村松; Masayuki Kitayama; 正幸北山
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-20
Anticipated expiration: 2017-04-10
Also published as: JP3755050B2

Abstract

(57)【要約】【課題】タイヤの運動性能を維持・向上しながら、ビ
ード部の軽量化、低ボューム化を図る。【解決手段】ビードコアとビードフィラーを、ゴム被
覆されたコード２６をタイヤ周方向に巻回しながらタイ
ヤ径方向外方に先細りとなる形状に積上げてなるビード
コア−フィラー体２４として一体的に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りラジアル
タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアルタイヤは、通常、タイ
ヤ径方向に走るカーカスとタイヤ周方向に走るベルトと
を備えて構成され、更に、タイヤのビード部における主
たる剛性補強材として、ビードコアの外周側に硬質ゴム
製のビードフィラーを備えている。

【０００３】例えば、図６に示すように、従来のタイヤ
のビード部１００は、カーカス２０の両側端２０ａを係
止するビードコア１０１と、その外周側に配されたビー
ドフィラー１０２とを備えてなり、ビードコア１０１は
スチールワイヤや鋼板あるいは有機繊維を環状に巻回し
たもの等よりなり、ビードフィラー１０２は断面略三角
形状の硬質ゴムよりなる。

【０００４】近年、タイヤの高性能化に伴ない、上記ビ
ードフィラー１０２の外側面に、スチールコード等から
なるビード補強層１０３を配設することがなされてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、省資源が各
方面から言われるようになり、タイヤも、薄肉・軽量化
による材料使用量の低減および転がり抵抗の低減（燃費
向上）の要求が高まっている。

【０００６】しかしながら、上記従来の構造において
は、タイヤビード部の剛性はカーカス２０，ビードコア
１０１，ビードフィラー１０２及びビード補強層１０３
によって維持されており、上記従来の構造及び材質のま
まで軽量化を図ると、タイヤビード部の剛性が不足する
ことになり、タイヤの運動性能を損ねるという問題が生
じる。つまり、従来の構造及び材質のままで、タイヤ諸
特性を維持しながら軽量化を図ることは困難である。

【０００７】また、上記従来の構造の場合、ビードコア
１０１，ビードフィラー１０２及びビード補強層１０３
を、それぞれ別設備、別工程で準備して、生タイヤ成形
時に組み合せていたので、設備面、生産工数面で改善の
余地がある。

【０００８】そこで、本発明は、以下に説明する手段に
よって、タイヤの運動性能を維持・向上しながら軽量化
等を図ることのできる空気入りラジアルタイヤを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の空気
入りラジアルタイヤは、カーカスの両側端を係止するビ
ードコアとその外周側のビードフィラーとが、ゴム被覆
されたコードをタイヤ周方向に巻回しながらタイヤ径方
向外方に先細りとなる形状に積上げてなるビードコア−
フィラー体として一体的に形成されたことを特徴とす
る。

【００１０】このように、ゴム被覆されたコードをタイ
ヤ周方向に巻回しながら積上げることにより、ビードコ
アとビードフィラーとをビードコア−フィラー体として
一体的に形成しているので、当該ビードコア−フィラー
体は、その全体にわたって配設された硬質ゴムよりも充
分に高いモジュラスを持つコードにより十分に補強され
る。その結果、ビードフィラーのボリュームの低減が可
能となり、またビード補強層も不要となって、タイヤ諸
特性を維持・向上しながら、ビード部の低ボリューム化
と軽量化とを達成することができ、タイヤの軽量化が図
れる。また、コードの巻回・積上げによりビードコア−
フィラー体を形成するので、従来の複数部材を組合せる
のに比べ生産性にも優れ、コスト低減も図れる。

【００１１】請求項２の空気入りラジアルタイヤは、請
求項１のタイヤにおいて、前記ビードコア−フィラー体
を構成する前記ゴム被覆されたコードが剛性の異なる複
数のコードからなり、径方向内方ほど剛性の高いコード
が配設されていることを特徴とする。これにより、ビー
ド部の剛性を高く維持しながら、ビード部からサイド部
に至るタイヤの良好な剛性バランスを容易に作ることが
できる。

【００１２】ここで、前記ビードコア−フィラー体を径
方向内方の高剛性部と径方向外方の低剛性部とにより形
成し、高剛性部と低剛性部との界面を、ビードベース面
に対して、タイヤ幅方向内側から外側に向って径方向外
方に傾斜させることにより（請求項３）、タイヤ幅方向
外側の剛性が高くなり、タイヤに横の力が加わった際
に、かかる横力に十分耐えることができる。その結果、
操舵応答特性が向上し操縦安定性を向上させることがで
きる。

【００１３】逆に、高剛性部と低剛性部との界面を、ビ
ードベース面に対して、タイヤ幅方向内側から外側に向
って径方向内方に傾斜させることにより（請求項４）、
タイヤ幅方向外側の剛性が低くなり、タイヤが歪みやす
くなる。その結果、走行時の衝撃力を吸収して発生騒音
を低減させることができる。

【００１４】以上のように、界面の傾斜を変えることに
より、タイヤの用途、要求性能に応じて最適バランスを
更に容易に作ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る空
気入りラジアルタイヤについて図面を参照して説明す
る。

【００１６】図１は、第１の実施形態に係るラジアルタ
イヤ１０の右側半分の断面図である。図において、１２
はビード部、１４はサイド部、１６はショルダー部、１
８はトレッド部、２０はカーカス、２２はベルトを示
し、タイヤ１０は、左右１対のビード部１２、サイド部
１４及びショルダー部１６と、両ショルダー部１６間に
またがるトレッド部１８とよりなる。カーカス２０は、
繊維又はスチールコードをタイヤ幅方向センター（赤
道）に対してほぼ９０°の角度で配列した１枚又は複数
枚のカーカスプライよりなり、トレッド部１８の径方向
内側に配されて、そこからショルダー部１６及びサイド
部１４を経て、左右のビード部１２において端部２０ａ
が巻上げられて係止されている。なお、図中、Ｒはタイ
ヤ１０のビード部１２が配されるリムを示している。

【００１７】ビード部１２には、ビードコア及びビード
フィラーを一体的に形成してなるビードコア−フィラー
体２４が配されている。ここで、一体的とは、従来の如
くビードコアのみがゴム被覆されたコードを巻回するこ
とにより形成されているのではなく、ビードコア及びビ
ードフィラーともにゴム被覆されたコードをタイヤ周方
向に巻回することにより形成されていることを意味し、
前記コードは必ずしも連続している必要はない。このビ
ードコア−フィラー体２４は、断面略三角形状をなす環
状の部材であり、その周りには内側から外側に向ってカ
ーカス２０の端部２０ａが巻上げられている。

【００１８】このビードコア−フィラー体２４は、硬質
ゴムにタイヤ周方向に走るコード２６を埋設せしめた複
合体であって、図２に示すように、コード２６をゴム２
８で被覆してなる１本の紐状物３０をタイヤ周方向に巻
回しながら径方向外方に先細りとなる形状に積上げて形
成されている。このように外方に先細りなる形状に積上
げることにより、ビードコア−フィラー体２４の上端
部、即ち径方向外方寄りの部分におけるコード２６の配
設本数を少なくして、ビード部１２からサイド部１４に
至る部分において、所望の剛性分布が得られるようにし
ている。

【００１９】なお、紐状物３０としては、通常１本のコ
ード２６をゴム２８で被覆してなるものを用いるが、場
合によっては、複数本のコード２６をゴム２８で被覆し
てなるものを用いてもよい。

【００２０】かかるコード２６としては、ナイロン，ポ
リエステル，ビニロン，レーヨン及びアラミド等の有機
繊維又はスチール等の金属繊維の単独若しくは撚合せた
複合コードを用いることができる。

【００２１】このようなビードコア−フィラー体２４を
備えるタイヤを製造するに際しては、予め紐状物３０を
巻回・積上げてビードコア−フィラー体２４を形成して
おいて、これをタイヤ成形時にカーカス２０等の他のタ
イヤ構成部材と組立てたり、あるいはタイヤ成形時にカ
ーカス２０の両端部に直接紐状物３０を巻回・積上げて
ビードコア−フィラー体２４を形成してもよい。

【００２２】以上のように、コード２６を巻回・積上げ
ることにより、ビードコアとビードフィラーとを一体的
に形成しているため、この一体的に形成されたビードコ
ア−フィラー体２４は、その全体にわたってコード２６
が配設され、このコード２６により十分に補強される。
そのため、従来のビードフィラーに相当する部分におけ
るボリュームの低減が可能となるとともに、ビード補強
層も不要となる。その結果、タイヤ諸特性を維持・向上
しながら、ビード部１２の低ボリューム化と軽量化とを
達成することができる。また、コード２６の巻回・積上
げによりビードコア−フィラー体２４を形成するため、
その幅を変えることが容易であり、また従来の複数部材
を組合せるのに比べ生産性にも優れる。

【００２３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る空
気入りラジアルタイヤにおけるビード部１２の構成を示
している。

【００２４】この実施形態は、上記第１の実施形態のビ
ードコア−フィラー体２４が、径方向内方の高剛性部２
４ａと径方向外方の低剛性部２４ｂとよりなる点に特徴
を有する。すなわち、ビードコア−フィラー体２４は、
ゴム被覆された剛性の異なるコード２６ａ，２６ｂを、
径方向内方ほど剛性の高いコード２６ａが、外方ほど剛
性の低いコード２６ｂが配されるように、巻回・積上げ
ることにより、一体的に構成されている。詳細には、ま
ず剛性の高いコード２６ａを巻回・積上げることにより
高剛性部２４ａを形成し、つづいてその外方に剛性の低
いコード２６ｂを巻回・積上げることにより低剛性部２
４ｂを形成する。

【００２５】かかるコード２６ａ，２６ｂの巻回・積上
げ構成の一例を図３（ｂ）に示している。この例では、
まず、周方向に巻回する剛性の高いコード２６ａを、矢
印で示すように、ビードコア−フィラー体２４の幅方向
両端で折返すように積上げて高剛性部２４ａを形成し、
その後、周方向に巻回する剛性の低いコード２６ｂを、
矢印で示すように、同じくビードコア−フィラー体２４
の幅方向両端で折返すように積上げて低剛性部２４ｂを
形成している。

【００２６】このように剛性の異なる複数種のコード２
６を用いる場合には、高剛性部２４ａにスチールコード
又はアラミドコードを用い、低剛性部２４ｂにナイロン
コード、ポリエステルコード、ビニロンコード又はレー
ヨンコードを用いることが好ましい。但し、高剛性部２
４ａにスチールコードを用いた場合には、低剛性部２４
ｂにアラミドコードを用いることも好適である。

【００２７】この実施形態では、高剛性部２４ａと低剛
性部２４ｂの界面３２が、ビードベース面１２ａに対し
て、タイヤ幅方向の内側から外側に向って径方向外方に
傾斜している。なお、ビードベース面１２ａとは、リム
ベースに当接して配されるビード部１２の底面であり、
本実施形態では、タイヤ回転軸を含む水平面に対してや
や傾斜して配されている。

【００２８】高剛性部２４ａは、ビード部１２の剛性の
効果を高めるため、その高さ（ビードベース面１２ａに
垂直な方向における最大寸法）Ｈが、その幅（ビードベ
ース面１２ａに平行な面内における最大幅）Ｗに対し、
１．２倍以上に構成されている。この実施形態において
は、高剛性部２４ａの上端は、界面３２の外側端である
ため、この外側端の高さＨｏが、Ｗに対し１．２倍以上
になっている。

【００２９】この実施形態のタイヤでは、ビードコア−
フィラー体２４が、径方向内方の高剛性部２４ａと径方
向外方の低剛性部２４ｂとよりなるため、ビード部１２
の剛性を高く維持しながら、ビード部１２からサイド部
１４に至る剛性バランスに優れている。また、界面３２
をビードベース面１２ａに対して幅方向外方に向って径
方向外方に傾斜させたことにより、ビード部１２の外側
剛性が高く、後記のように操縦安定性が高い。

【００３０】図４は、第２の実施形態における界面３２
の他の構成例を示している。この例では、界面３２が、
ビードベース面１２ａに対し、タイヤ幅方向内側から外
側に向って径方向内方に傾斜している。この場合にも、
図４（ｂ）示すように、まず剛性の高いコード２６ａ
を、つづいて剛性の低いコード２６ｂを、矢印で示すよ
うに、ビードコア−フィラー体２４の幅方向両端で折返
すように積上げることにより、高剛性部２４ａ及び低剛
性部２４ｂを形成することができる。

【００３１】このように界面３２をビードベース面１２
ａに対して幅方向外方に向って径方向内方に傾斜させた
ことにより、ビード部１２の外側剛性が低くタイヤが撓
みやすいので、後記のようにロードノイズ性能が高い。

【００３２】なお、この場合、高剛性部２４ａの高さＨ
は、界面３２の内側端の高さＨｉであるため、この内側
端の高さＨｉが、高剛性部２４ａの幅Ｗに対し１．２倍
以上になっている。また、界面３２は、図３に示す例の
ように平坦であっても、本例の如く湾曲していてもよ
い。

【００３３】図５は、第２の実施形態における界面３２
の更に他の構成例を示している。この例では、界面３２
が径方向外方に突出する山形をなしている。即ち、高剛
性部２４ａは山状をなし、その頂の高さＨが高剛性部２
４ａの幅Ｗに対し１．２倍以上になっている。

【００３４】この場合のコード２６ａ，２６ｂの巻回・
積上げ構成の一例を図５（ｂ）に示す。この例では、低
剛性部２４ｂを２つの領域Ｉ，ＩＩに分けて巻回してい
る。即ち、まず、周方向に巻回する剛性の高いコード２
６ａを、界面３２を形成する山形の両端部で折返すよう
に積上げて高剛性部２４ａを形成する。つづいて、この
高剛性部２４ａの幅方向外側において剛性の低いコード
２６ｂを順次積上げるように巻回して第１の領域Ｉを形
成し、さらに、高剛性部２４ａの幅方向内側において剛
性の低いコード２６ｂを順次積上げるように巻回して第
２の領域ＩＩを形成し、これにより低剛性部２４ｂを形
成している。

【００３５】

【実施例】上述した効果を確かめるために、タイヤサイ
ズを２０５／５５Ｒ１６として、以下のような実施例を
行なった。

【００３６】実施例１〜４及び比較例１表１に示すビード部材構成により実施例１〜４及び比較
例１の各タイヤを作成した。詳細には以下のとおりであ
る。

【００３７】実施例１：図１に示す構造。コード２６と
して３０００デニールのアラミドの４本撚りコードを用
い、これをゴム被覆してなる断面積２．０ｍｍ^２の紐状
物３０を、幅Ｗ＝８．０ｍｍ、高さ（ビードベース面１
２ａに垂直な方向における最大寸法）Ｈｔ＝６０ｍｍに
巻回・積上げした。

【００３８】実施例２：図３に示す構造。ビードコア−
フィラー体２４の幅Ｗを８．０ｍｍ、高さＨｔを６０ｍ
ｍとした。高剛性部２４ａでは、実施例１と同様の紐状
物３０を、界面３２の外側端の高さＨｏ＝２５ｍｍ、界
面３２の内側端の高さＨｉ＝７．０ｍｍに巻回・積上げ
した。低剛性部２４ｂでは、コード２６ｂとして１２６
０デニールのナイロン６，６の２本撚りコードを用い、
これをゴム被覆してなる断面積１．１ｍｍ^２の紐状物３
０を巻回・積上げした。

【００３９】実施例３：図３に示す構造。ビードコア−
フィラー体２４の幅Ｗを７．０ｍｍ、高さＨｔを６０ｍ
ｍとした。高剛性部２４ａでは、コード２６ａとして直
径０．９６ｍｍのスチールコードを用い、これをゴム被
覆してなる断面積１．５ｍｍ^２の紐状物３０を、界面の
外側端の高さＨｏ＝１５ｍｍ、界面３２の内側端の高さ
Ｈｉ＝２．６ｍｍに巻回・積上げした。低剛性部２４ｂ
では、コード２６ｂとして１５００デニールのアラミド
の２本撚りコードを用い、これをゴム被覆してなる断面
積１．１ｍｍ^２の紐状物３０を巻回・積上げした。

【００４０】実施例４：図４に示す構造。ビードコア−
フィラー体２４の幅Ｗを７．０ｍｍ、高さＨｔを６０ｍ
ｍとした。高剛性部２４ａでは、実施例３の高剛性部２
４ａと同様の紐状物３０を、界面の外側端の高さＨｏ＝
２．６ｍｍ、界面３２の内側端の高さＨｉ＝１５ｍｍに
巻回・積上げした。低剛性部２４ｂでは、実施例３の低
剛性部２４ｂと同様の紐状物３０を用いて巻回・積上げ
した。

【００４１】比較例１：図６に示す構造。ビードコア１
０１は、直径０．９６ｍｍのスチールワイヤを径方向内
側から５本，５本，５本，５本，５本の計２５本配設し
たリング状の束で構成し、幅ｗ＝７．０ｍｍ、高さｈ１
＝７．０ｍｍとした。ビードフィラー１０２としては、
略三角形状をなすゴム部材を用い、高さｈ２＝４５ｍｍ
とした。ビード補強層１０３としては、２＋２×０．２
２のスチールコードよりなる部材を用い、高さｈ３＝５
３ｍｍとした。

【００４２】実施例１〜４及び比較例１のタイヤにつ
き、タイヤ剛性（よこ剛性、前後剛性）、コーナリング
パワー、転がり抵抗、操縦安定性及びロードノイズ性能
を測定した。結果を表１に示す。表１において、これら
の物性はいずれも比較例１のタイヤの値を１００とした
ときの指数表示で表わしている。転がり抵抗のみ指数が
小ほど良好で、他の性能は指数が大ほど良好であること
を示している。

【００４３】

【表１】各物性の測定方法は、以下のとおりである。

【００４４】タイヤ剛性；よこ剛性ｋｙは、圧縮試験機
により、垂直方向に基準負荷をかけたタイヤに対し、基
準負荷の３０％に相当する横方向の力を作用させて横撓
みを測定し、横方向の力を横撓み量で除して算出。前後
剛性ｋｘは、上記基準負荷をかけたタイヤに対し、基準
負荷の３０％に相当する前後方向の力を作用させて前後
撓みを測定し、前後方向の力を前後撓み量で除して算
出。

【００４５】コーナリングパワー；スリップ角＝２°で
ドラムテストを行ない、横方向に発生する力を２で割っ
て算出。

【００４６】転がり抵抗；基準内圧、基準負荷、速度８
０ｋｍ／ｈでドラム上走行させて、回転抵抗を測定。

【００４７】ロードノイズ性能；空気圧２．０ｋｇｆ／
ｃｍ^２としたタイヤを３０００ｃｃクラスの国産乗用車
に装着し、２名を乗車させた状態にて速度６０ｋｍ／ｈ
で荒れた舗装路面を走行させて、車内音をフィーリング
評価した。

【００４８】操縦安定性；上記テスト車両をテストコー
ス内で所定の走法によりドライバーがフィーリング評価
した。

【００４９】表１に示すように、実施例１〜４のタイヤ
は、比較例１のタイヤに比べてビード部の重量を低減さ
せつつも、タイヤ剛性、コーナリングパワー及び転がり
抵抗が維持・向上していた。そして、同一材料で比較す
れば、ビードコア−フィラー体２４の径方向内方の高剛
性部２４ａと径方向外方の低剛性部２４ｂとの界面３２
が、ビードベース面１２ａに対してタイヤ幅方向内側か
ら外側に向って径方向外方に傾斜している実施例３のタ
イヤにおいては、界面３２が径方向内方に傾斜している
実施例４のタイヤより、操縦安定性が優れており、逆に
実施例４は実施例３よりロードノイズ性能に優れてい
た。

【００５０】

【発明の効果】本発明の空気入りラジアルタイヤである
と、ゴム被覆されたコードをタイヤ周方向に巻回・積上
げて、ビードコアとビードフィラーとを一体的に形成す
ることにより、タイヤ諸特性を維持・向上しながら軽量
化等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る空気入りラジア
ルタイヤの右側半分の断面図である。

【図２】前記ラジアルタイヤにおいて、ゴム被覆された
コードを巻回しながら積上げている状態を示す要部断面
斜視図である。

【図３】（ａ）は、第２の実施形態に係る空気入りラジ
アルタイヤのビード部の断面図であり、（ｂ）は、該ビ
ード部のビードコア−フィラー体を形成する一例を示す
断面模式図である。

【図４】（ａ）は、第２の実施形態におけるビード部の
他の構成例を示す断面図であり、（ｂ）は、該ビード部
のビードコア−フィラー体を形成する一例を示す断面模
式図である。

【図５】（ａ）は、第２の実施形態におけるビード部の
更に他の構成例を示す断面図であり、（ｂ）は、該ビー
ド部のビードコア−フィラー体を形成する一例を示す断
面模式図である。

【図６】従来の空気入りラジアルタイヤのビード部の断
面図である。

【符号の説明】

１０……空気入りラジアルタイヤ１２……ビード部２０……カーカス２４……ビードコア−フィラー体２４ａ…高剛性部２４ｂ…低剛性部２６……コード２６ａ…高剛性部を構成するコード２８ｂ…低剛性部を構成するコード２８……ゴム３０……紐状物３２……界面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カーカスの両側端を係止するビードコア
とその外周側のビードフィラーとが、ゴム被覆されたコ
ードをタイヤ周方向に巻回しながらタイヤ径方向外方に
先細りとなる形状に積上げてなるビードコア−フィラー
体として一体的に形成されたことを特徴とする空気入り
ラジアルタイヤ。
【請求項２】前記ビードコア−フィラー体を構成する
前記ゴム被覆されたコードが剛性の異なる複数のコード
からなり、径方向内方ほど剛性の高いコードが配設され
ていることを特徴とする請求項１記載の空気入りラジア
ルタイヤ。
【請求項３】前記ビードコア−フィラー体が、径方向
内方の高剛性部と径方向外方の低剛性部とよりなり、そ
の界面が、ビードベース面に対し、タイヤ幅方向内側か
ら外側に向って径方向外方に傾斜していることを特徴と
する請求項２記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】前記ビードコア−フィラー体が、径方向
内方の高剛性部と径方向外方の低剛性部とよりなり、そ
の界面が、ビードベース面に対し、タイヤ幅方向内側か
ら外側に向って径方向内方に傾斜していることを特徴と
する請求項２記載の空気入りラジアルタイヤ。